В швах, выполненных с большой погонной энергией, количество этих структур резко уменьшается. Структура швов на этой же стали при погонной энергии 13 ккал/см и скорости охлаждения примерно 0,5-0,6 єС/с состоит только из феррита и перлита. Мартенсит и бейнит образуются также и в околошовной зоне сварных соединений, например, стали 15ХСНД. Их количество при сварке такой стали максимально (около 3%) в участке перегрева и снижается по мере удаления от линии сплавления.

При небольшом количестве закалочных структур их влияние на механические свойства сварных соединений незначительно в связи с равномерным и дезориентированным расположением этих составляющих в мягкой ферритной основе. Однако при увеличении доли таких структур в шве и околошовной зоне пластичность металла и его стойкость против хрупкого разрушения резко ухудшаются. Дополнительное легирование стали марганцем, кремнием и другими элементами способствует образованию в сварочных соединениях закалочных структур. Поэтому режим сварки большинства низколегированных сталей ограничивается более узкими (по значению погонной энергии) пределами, чем при микролегировании ванадием, ванадием и азотом, а также другими элементами, склонность низколегированной стали к росту зерна в околошовной зоне при сварке незначительна.

С целью снижения разупрочнения в околошовной зоне термоулучшенные низколегированные стали следует сваривать при минимальной возможной погонной энергии.

Обеспечение равнопрочности металла шва с основным металлом достигается в основном за счет легирования его элементами, переходящими из основного металла. Иногда для повышения прочности и стойкости против хрупкого разрушения металл шва дополнительно легируют через сварочную проволоку.

Стойкость металла шва против кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей несколько ниже, чем низкоуглеродистых, в связи с усилением отрицательного влияния углерода некоторыми легирующими элементами, например кремнием. Повышение стойкости против образования трещин достигается снижением содержания в шве углерода, серы и некоторых других элементов за счёт применения сварочной проволоки с пониженным содержанием указанных элементов, а также выбором соответствующей технологии сварки (последовательность выполнения швов, обеспечение благоприятной формы провара) и рациональной конструкции изделия.

Выбор способа сварки

Основными факторами, определяющими выбор метода и способа сварки, являются:

- род, сортамент металла и заготовки;

- химический состав металла, его теплофизические свойства, определяющие технологическую свариваемость;

- толщина металла;

- назначение изделия в зависимости от воспринимаемых нагрузок и условий эксплуатации;

- конструкция изделия, с учетом ее сплошности массы, габаритов, типов нанесения швов в пространстве, характере работы швов;

- производительность способа сварки;

- программа выпуска и типа производства;

- экономический эффект при способе сварки.

Оценивая возможность применения тех или иных способов сварки необходимо учитывать особенности производства. Соответственно, оснащение

участка должно быть достаточно универсальным. Для этого на участке предусмотрено применение наиболее универсальных способов сварки, которые обеспечивают выполнение необходимой номенклатуры работ.

Сталь 15ХСНД можно сваривать всеми видами и способами сварки, но с учетом всех вышеперечисленных факторов рассматриваю как наиболее универсальные и оптимальные два способа сварки: автоматическую и полуавтоматическую в среде СО2 сплошной и порошковой проволоками.

Сварку стали 15ХСНД можно производить всеми, возможными способами: РДС, полуавтоматической сваркой в среде СО2 и д.р.

Преимущество процесса сварки РДС: маневренность процесса, универсальность, хорошее качество формирования шва, возможность управлять механическими свойствами наплавленного металла путем введения в покрытие различных легирующих элементов.

Недостатки процесса сварки РДС.

Отсутствие возможности регулирования глубины проплавления металла и скорости плавления электрода, вследствие чего при сварке тонкого металла возникают большие трудности в получение качественного шва.

Большой срок, затрачиваемый на подготовку квалификационных сварщиков (1-2 года)

Зависимость качества сварки от индивидуальных особенностей сварщика.

Наличие шлака с обратной стороны шва при односторонней сварки замыкающих швов для некоторых конструкций, в которых внутренняя поверхность покрывается защитными неорганическими покрытиями.

Технология сварки низколегированных сталей в углекислом газе, практически ничем не отличается от технологии сварки низкоуглеродистой стали. На практике применяют те же сварочные материалы, что и для сварки низкоуглеродистой стали. Так, сталь 15ХСНД и 10ХСНД сваривают сварочной проволокой Св-10ХГ2СМА. При однослойной сварке и сварке не более чем в два-три слоя можно применять проволоку Св-12ГС.

Для повышения коррозионной стойки сварных соединений в морской воде применяют сварочную проволоку Св-10ХГ2СМА, обеспечивающую

дополнительное легирование металла шва хромом.

Для сварки металлоконструкции подкрановой балки предлагаю применить механизированную (полуавтоматическую) сварку в среде СО2, что повысит производительность сварки до бн = 18 г./А*ч.

Технологическими преимуществами являются относительная простота процесса сварки, возможность автоматизировать и механизировать сварку коротких швов, находящихся в различных пространственных положениях, в том числе сварку неповоротных стыков.

Преимущества механизированной сварки в среде СО2:

1. Хорошее наблюдение за процессом формирования шва;

2. Несложность обращения с оборудованием сварки;

3. Локальность источника тепла дает при сварке минимальную зону термического влияния;

4. Небольшой объем шлаков, участвующих в процессе сварки в СО2, позволяет получать швы высокого качества;

5. Использование сварочной проволоки Св-10ХГ2СМА и защитного газа СО2 удешевляет процесс сварки;

6. Мелкокапельный и струйный перенос металла в сварочную ванну

обеспечивает формирование более качественных швов, чем при РДС,

7. Применение механизированной сварки в СО2 дает возможность сварить все сварные швы за один проход и в нижнем положении.

8 Энергоёмкость снижается за счёт того, что скорость полуавтоматической сварки выше, чем скорость ручной дуговой сварки.

9 Металлоёмкость снижается за счёт того, что разделка кромок при полуавтоматической сварке в среде СО2 толщины 6 мм по ГОСТ 14771 не требуется, а при РДС она необходима, что приводит к меньшему количеству наплавленного металла, а следовательно его экономии.

Назначенные размеры швов удовлетворяют требованиям прочности для обеспечения работоспособности проектируемой конструкции.

Недостаток процесса механизированной сварки в среде СО2:

- сильное разбрызгивание металла.

В связи с универсальностью данного способа сварки предлагаю прихватки производить этим же способом сварки.

Чтобы снизить разбрызгивание металла применяется сварка в среде смеси защитных газов Аr и СО2.

Расчет режимов сварки

Основными параметрами механизированных процессов дуговой сварки являются следующие:

- диаметр электродной проволоки dэл, мм;

- вылет ее lэл, мм;

- скорость подачи электродной проволоки Vпп, мм/с;

- сила тока Iсв, А;

- напряжение Uсв, В;

- скорость сварки Vсв, мм/с;

- расход СО2, кг.

Полуавтоматическую сварку в углекислом газе выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25 мм.

Угловые соединения сваривают с таким же наклоном в направлении сварки и с наклоном поперек шва под углом 40 - 50о к горизонтали, смещая электрод на 1 - 1,5 мм от угла на горизонтальную полку. Тонкий металл сваривают без колебательных движений, за исключением мест с повышенным зазором.

Швы катетов 4 - 8 мм накладывают за один проход, перемещая электрод по вытянутой спирали.

При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор.

Для уменьшения разбрызгивания в сварочную цепь можно последовательно включить дроссель или использовать газовые смеси аргона и СО2.

1) Определяю толщины основного металла и катеты сварных швов, мм по чертежу: S = 12? Т3Д8; У6Д 8.

Таблица 5-Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины и катета свариваемого металла

Показатель	Толщина свариваемого металла или катет шва, мм
	0,6-1,0	1,2-2,0	3,0-4,0	5,0-8,0	9,0-12,0	13,0-18,0
Диаметр dэл электродной проволоки. мм	0,5	0,8	0,8	1,0	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0	2,0	2,5	3,0

2) Определяю диаметр электродной проволоки для механизированной и автоматической сварки, мм по таблице 4:

Dэл =2,0 мм;

3) Вылет электрода;

Lэл =10ЧD Эл (3)

Lэл = 2,0Ч10 =20 мм

4) Рассчитываю силу сварочного тока.

Iсв= jЧFэл, А (4)

где j - плотность тока, А/мм2 (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200 А/мм2);

Большие значения плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электродных проволок.

Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм2.

Принимаю для расчетов

j = 100A /мм2

Fэл - площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2.

Так как определение основного параметра режима сварки основывается на интерполировании широкого диапазона рекомендованных плотностей тока, то силу сварочного тока необходимо уточнять по таблице.

Определяю площадь поперечного сечения электродной проволоки, мм2

Fэл = рЧdэл2 /4 (5)

Fэл = 3,14Ч22/4 =3,14мм2

Определяю силу сварочного тока, A.

Iсв = 100Ч3,14= 314, А

5 Определяю коэффициент расплавления бр г/А*с

бр= (0,83 + 0,22ЧIсв/Dэл)Ч10-4 г/АЧс (6)

Ьp = (0,83 + 0,22Ч314/2)Ч10-4 = 3,53Ч10-3 г/АЧс,

где Iсв - сила сварочного тока, А;

0,83 и 0,22 - эмпирические коэффициенты.

6 Определяю скорость подачи проволоки.

V пп =4Чр ЧIсв/(рЧD2эл эл) (7)

V пп =4 Ч3,53Ч10-3Ч314/(3,14Ч22Ч7,8Ч10-3) = 45,256 мм/с,

7 Определяю напряжение на дуге:

Vд = 23-27 В

8 Определяю коэффициент наплавки.

Ьн = Ьp Ч(1 - ш/100) (8)

Ьн =3,53Ч10-3 (1 - 0,1) = 3,177Ч10-3 г/АЧс

где бн - коэффициент наплавки, г/А*с

9 Определяю площадь наплавки:

Т3 ?8

Определение площади наплавки таврового соединения

?Fн Т3 ?8 = 2Чк2/2 + 2Ч1,05ЧкЧg (9)

?Fн Т3 ?8= 2Ч82/2 + 2Ч1,05Ч8Ч1= 80,8 мм2

Fн2 = к2/2 + 1,05ЧкЧg = 82/2 + 1,05Ч8Ч1 = 48,8 мм2,

где к - катет шва, мм.

У6?8

Определение площади наплавки углового соединения

Fн У6 ?8 = к2/2 + 2Ч1,05ЧкЧg = 2Ч82/2 + 2Ч1,05Ч8Ч1= 48,8 мм2

где к - катет шва, мм.

10 Определяю скорость сварки для швов Т3 ?8; У6Д8 по формуле:

Vсв = 0,9ЧрЧdэл2ЧVпп/4ЧFн, мм /с, (10)

Vсв т3Д8= 0,9Ч3,14Ч22 *45,256 / 4Ч48,8 = 2,62 мм /с,

Vсв У6Д8= 0,9Ч3,14Ч22Ч45,256 / 4Ч48,8 = 2,62 мм /с.

где Vсв - скорость сварки, мм/с

Fн - площадь поперечного шва, ммІ

0,9 - коэффициент, учитывающий потери металла на угар и разбрызгивание

11 Определяю вес наплавленного металла

Q т3Д8= FнЧLшЧс (11)

где Lш - длина шва, мм.

Длина шва Lш складывается из суммы тавровых двухсторонних швов

Lш=5970Ч4+918Ч4+800Ч12+344Ч8+190Ч12=42184

Q т3Д8= FнЧLшЧс = 48,8Ч42184Ч7,8Ч10-3 =16056,917г = 16,056917 кг

Q У6Д8 = FнЧLшЧс = 48,8Ч1400Ч7,8Ч10-3 =532,896,8 г = 0,532 кг

Длина швов приварки опорное ребро с верхний пояс

Lш = 1400

12 Определяю расход сварочной проволоки

Qпр = QнЧK1 (12)

Qпр = (16,056917+0,532)Ч1,35 = 22,39 кг

где K1 = 1.35 - коэффициент потерь на угар и разбрызгивание

13 Определяю расход защитного газа

Qг = QнЧK2 (13)

Qг = (16,056917+0,532)Ч1,7 =28,2011 кг

где K2 = 1,7 - коэффициент защиты

Технические характеристики сварочного оборудования

Для обеспечения устойчивости горения дуги источники питания для дуговой сварки должны удовлетворять следующим требованиям:

- иметь напряжение холостого хода, т.е. напряжение на зажимах источника тока при разомкнутой сварочной цепи, достаточное для легкого возбуждения дуги и ее устойчивого горения, но не превышать норм техники безопасности, т.е. не более 90 В;

- обладать достаточной мощностью для выполнения сварочных работ;

- обеспечивать ток короткого замыкания, не превышающий установленных значений, чтобы источник тока выдерживал продолжительные короткие замыкания сварочной цепи без перегрева и повреждения обмотки, при достаточной стабильности процесса;

- обладать хорошими динамическими свойствами, т.е. обеспечивать быстрое восстановление напряжения дуги после коротких замыканий;

- иметь устройство для плавного регулирования силы сварочного тока;

- обладать заданной внешней характеристикой.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока - сварочные трансформаторы и источники постоянного тока: сварочные генераторы с приводом от двигателя внутреннего сгорания и полупроводниковые сварочные выпрямители.

Для обеспечения высокого качества сварного соединения, которое выражается в идентичности параметров полученного шва по всей его длине необходимо, чтобы сварочная аппаратура обеспечивала выполнение следующих операций:

- подвод к электроду и изделию сварочного тока;

- нагрев электродного или присадочного металла и свариваемых кромок;

- подачу в сварочную ванну электродного металла со скоростью равной скорости его плавления;

- перемещение электрода вдоль шва с необходимой скоростью;

- защиту зоны сварки от воздействия атмосферного влияния.

В зависимости от необходимого конкретного технического режима, аппаратура должна обеспечивать и некоторые вспомогательные операции (колебания электрода, искусственное формирование ванны, и т.д.).

Эти операции выполняют вручную или с помощью сварочного аппарата.

При дуговой сварке качество шва получается стабильным, если на протяжении его выполнения сохраняется заданный режим сварки, т.е. совокупность следующих параметров:

Основные:

1) сила сварочного тока, А;

2) скорость подачи электродной проволоки, м/ч;

3) сечение электродной проволоки, мм 2;

4) напряжение на электроде при холостом ходу и горении дуги, В;

5) скорость образования шва (скорость сварки), м/ч;

6) отклонение электрода от оси шва, мм.

Дополнительные:

1) поперечное перемещение электрода:

а) размах, мм;

б) частота, Гц;

2) вылет электрода, мм;

3) состав и строение защитного газа;

4) температура плавления основного металла;

5) наклон электрода или проволоки;

6) расход защитного газа, л/мин;

7) положение изделия в месте сварки.

Полуавтоматы для дуговой сварки имеют высокие эксплуатационные свойства за счет применения тонкой сварочной проволоки (диаметром до 2,5 мм) при высоких, до 200 А/мм2, плотностях тока.

Процесс саморегулирования режима горения дуги происходит достаточно интенсивно и позволяет компенсировать все колебания длины дугового промежутка, возникающие при ручном ведении сварочной головки вдоль стыка. В этих условиях скорость подачи электрода устанавливается в соответствии с необходимым режимом сварки и остается неизменной в течение времени всего выполнения шва.

Исходя из расчетов режимов сварки, выбранному методу сварки и для обеспечения качественных сварных соединений корпуса редуктора, предлагаю применить следующее сварочное оборудование:

Для сварки коротких и средних шов подкрановой балки предлагаю применять:

Полуавтомат сварочный OPTIPULS 500I W

Предназначен для дуговой сварки в среде защитных газов металлоконструкций из низкоуглеродистых и легированных сталей, алюминиевых сплавов в цеховых условиях. В комплект поставки полуавтомата входят источник питания, устройство для подачи проволоки DV44i 10M, горелка PROMIG 441 W3M.

Техническая характеристика

Наибольший сварочный ток, А 500

Диаметр электродной проволоки, мм 0,8-2,4

Скорость подачи электродной проволоки, м\мин 1-20

Регулирование скорости подачи проволоки плавное

Длина шланга горелок, м 3

Габаритные размеры, мм 1090*610*970

Масса, кг 107

Для протяженных швов при сварке стенки с поясами нижнем и верхнем предлагаю использовать автомат А-1406.

Автомат А-1406 предназначен для автоматической сварки на постоянном токе плавящимся электродом в среде защитных газов металлоконструкций из различных сталей.

Головка для исполнения имеет и состоит из сварочной горелки; механизма подачи проволоки; механизма вертикального перемещения горелки, обеспечивающего автоматическое слежение по длине дуги; механизма поперечного перемещения горелки для наведения электрода на стык; механизма продольного перемещения горелки, обеспечивающего настройку электрода на необходимый радиус свариваемого стыка; механизма подачи присадочной проволоки; механизма поворота горелки вокруг вертикальной оси; кассеты с внешней намоткой электродной проволоки.

Технические характеристики

Номинальное напряжение питающей сети, В 380;

Номинальный сварочный ток, при ПВ 60% - 500 А;

Диаметр электродной проволоки, мм:

Сплошной 1,2 - 2,0;

Порошковой 2,0 - 3,0;

Скорость подачи проволоки, м/ч;

1 диапазон 17 - 553;

Перемещение головки:

вертикальное, ход, мм 500

поперечная ± 70

Угол наклона электрода ± 30

Габаритные размеры

головки 1010; 890; 1725;

Масса головки, кг 185.

Для сварки автоматом А-1406 предлагаю укомплектовать их источником питания ВДУ-506.

Он предназначен для комплектации сварочных автоматов для дуговой сварки в среде защитных газов, под флюсом и порошковой проволоки, могут быть использованы для ручной сварки штучным электродом.

Технические характеристики ВДУ-506

Номинальное напряжение питающей сети, В

при частоте 50Гц 220, 230, 240, 380, 400, 445,

при частоте 60Гц 220, 380 или 440

Номинальный сварочный ток 500

Пределы регулировки сварочного тока 50-500

Пределы регулировки рабочего напряжения

крутопадающая 22-46

жесткая 18-50

Габаритные размеры 830Ч620Ч1080

Масса, кг -290

Сварочные принадлежности

Горелки

Выпускаются длиной 2, 3 и 5 метров.

Серию сварочных горелок «ABIMIG» отличает высокая эргономика и дизайн. Встроенный механический газовый клапан повышает их надежность и уменьшает расход защитного газа.

Сварочная горелка «ABIMIG» 450 Т

Технические характеристики:

Нагрузка 460 А

ПВ 60%

Проволока Ш 1,0 - 2,0

Комплектующие горелки:

- термоизоляторы;

- сопло;

- контактные наконечники;

- спирали для проволоки 1,0 - 2,0 мм;

- защитные прокладки

Сварочные зажимы

Используются для присоединения массы к свариваемому изделию. Рассчитаны на токи от 300 А до 500 А. Впускаются длиной 3 или 4 метра. Отличаются повышенной надежностью контакта и удобствами в работе.

Технологический процесс сборки и сварки

На основании принципиальной технологии разрабатывается рабочая технология, которая отражается в рабочей технологической документации. Степень подробности изложения технологического процесса в рабочей документации зависит от ряда условий: типа производства, сложности конструкции, ее ответственности, от уровня оснащенности цеха

приспособлениями, квалификации рабочих.

Технологическая карта - основной производственный документ, в котором приведены все данные по заготовке, сборке и сварке изделия. При составлении технологической карты технолог должен придерживаться схемы, утвержденной принципиальной технологией. Составленная карта должна быть понятна без пояснительной записки.

Технологические карты составляют на заготовку, сборку и сварку. При этом существует две схемы изложения технологического процесса сборки и сварки:

1. Сборочные и сварочные операции излагаются раздельно в двух разных технологических документах.

2.В документе на сборку подробно описываются сборочные операции, а относительно сварочных дается краткое указание «сварить».

3.В документе на сварку, наоборот, сварочные операции описываются подробно, а сборочные формулируются словом «собрать». Таким образом, в обоих документах устанавливается одинаковая очередность операций.

Обе операции - сборка и сварка - излагаются подробно в одном документе, чередуясь в том порядке, какой требуется для изготовления изделия.

05 Подготовка

1) Скомплектовать детали согласно чертежу и спецификации;

2) Проверить геометрические размеры заготовок по чертежу;

3) Зачистить места соединений под сварку до чистого металла на ширину 20 мм.

10 Узел 1. Сборка

1) Установить на опорную балку стенку поз. 3.;

2) Установить верхний пояс поз. 1 и нижний пояс поз. 2 - вдоль балок на опорные винты;

3) Поджать стенку поз. 3 с верхний пояс поз. 1 и нижний пояс поз. 2 пневмоприжимами;

4) Прихватить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа стенку поз. 2 с верхний пояс поз. 1 и нижний пояс поз. 2, тавровыми двусторонними швами, L пр.= 50-60 мм, количество -2.

5) Включить портал, передвинуть к месту следующей прихватки, на шаг прихватки 350-400 мм;

6) Прихватить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа стенку поз. 3 с верхний пояс поз. 1 и нижний пояс поз. 7, тавровыми двусторонними швами, L пр.= 50-60 мм, количество -2.

7) Повторить переходы 5,6 - 19 раз.

8) Отвести портал;

9). Отжать прижимы;

10). Проверить качество сборки внешним осмотром;

11) Сдать ОТК - ВИК-100%.

12). Передать на сварку

15 Узел 1 Сварка

1) Установить узел 1 на рычажный кантователь прихватками вниз;

2). Установить с торцов балки винтовые стяжки - 2 шт.;

3) Сварить автоматической сваркой в среде углекислого газа в

положении в «лодочку» угловые швы тавровых соединений Т3Д8 без разделки кромок однопроходным швом, во избежание сварочных деформаций сварку производить в шахматном порядке от середины к краям.

4) Кантовать узел на 180є;

5) Повторить переход 3.

6). Проверить качество сварки внешним осмотром;

7) Сдать ОТК - ВИК-100% и 20% сварных швов контролировать рентгенографическим способом.

8). Передать на сборку

20 Узел 2. Сборка

1) Установить узел 1 на сборочно-сварочную плиту;

2) Разметить под установку ребер жосткости поз. 4 - 6 шт. стенку поз. 3 и верхний пояс поз. 1

3) Пристыковать ребро жосткости поз. 4 по разметке к стенке поз. 3 и верхний пояс поз. 1 с помощью угольника поверочного;

4) Прихватить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа ребро поз. 4 со стенкой поз3 и верхний пояс поз. 1, тавровыми двухсторонними швами Т3 Д8, L пр.= 20-30 мм, по две на стык стенки с ребром и по одной на стык пояса с ребром, общее количество прихваток - 8.

5) Повторить переходы 3,4 - 6 раз.

6) Проверить качество сборки внешним осмотром;

7) Разметить под установку опорных ребер ребер поз. 5 - 2 шт. стенку поз. 3 и пояс нижний поз. 2 и верхний пояс поз. 1;

8) Пристыковать опорное ребро поз. 5 по разметке к стенке поз. 3 и нижней пояс поз. 2 и верхней пояс поз. 1 с помощью угольника поверочного;

9) Прихватить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа опорное ребро поз. 5 со стенкой поз. 3, и нижним поясом поз. 2, тавровыми двухсторонними швами Т3 Д8 верхним поясом поз. 1 угловыми односторонними У6?8, L пр.= 20-30 мм, по две на стык стенки с ребром и по одной на стык поясов с ребром, общее количество прихваток - 8.

10) Повторить переходы - 3 раза.

11) Зачистить сварные швы и околошовную зону от брызг после сварки;

12) Проверить качество сборки внешним осмотром;

13) Сдать ОТК - ВИК-100%.

25 Узел 2. Сварка

1) Сварить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа ребра жесткости

поз. 4 к стенки поз. 3 и верхнему поясу поз. 1 тавровым однопроходным швом Т3Д8

2) Сварить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа опорное ребро Поз.5 к стенки поз. 3 и поясу верхнему поз. 1 тавровым швом Т3Д8 и верхний пояс поз. 1 угловым У6Д8

3) Сдать ОТК - ВИК-100%.; рентгенографический контроль - 20% суммарной длинны швов

1.6 Нормирование

Общие положения

Цель технического нормирования - установление для конкретных организационно-технических условий затрат времени, необходимого на выполнение заданной работы, то есть установление технических норм времени или норм выработки, при этом предусматривается наиболее рациональное использование производственных мощностей.

Технические нормы - главный критерий при расчетах потребного количества и загрузки оборудования, определения числа рабочих для выполнения заданий.

Обязательные условия для установления обоснованных технических норм времени или выработки - расчленение технологического процесса на его составные части: операции, переходы, комплексы приемов (тоже переходы), приемы и движения, анализ продолжительности этих частей процесса в зависимости от влияющих на них факторов и проектирование наиболее экономичного состава последовательности элементов технического процесса.

Наряду с техническими нормами времени на практике применяются опытно-статические нормы (договорные).

Состав технической нормы времени:

1. Нормируемые затраты - это те которые необходимы для выполнения заданной работы и подлежат включению в состав времени на изготовление изделия.

2. Ненормируемые затраты - это простои вынужденные в результате неправильной организации производства. Не включаются в состав норм времени.

3. Все рабочее время сборщика или сварщика делится на:

Основное (техническое время) - То.;

Вспомогательное время - tв.;

Время на обслуживание рабочего места - tоб.;

Подготовительно-заключительное время - tп.з.;

Прибавочное время - tд. (определяется коэффициентом переработки);

Время на перерыв, на отдых и естественные надобности - обозначают коэффициентом к 1 или к 2 в зависимости от серийности производства.

Основное время определяется затратами труда на технологическую операцию по изменению формы, размеров, структуры и отделки изделия.

В зависимости от вида технологического процесса То. может быть ручным, механизированным, машинным или машинно-ручным. Зависит от того, какой труд мы применяем, какие механизмы используем, какую оснастку и инструмент используем. Также учитывается, какой вид энергии используется оборудованием.

В сварочных процессах То - это время на выполнение шва длиной 1 м, но разной конфигурации.

Тп.з. - подготовительно-заключительное время. К нему относятся затраты рабочего времени на выполнение следующих элементов работы: получение производственного задания, наряда, непосредственно чертежа и тех. процесса.

Тп.з. включает в себя:

1. Получение производственного задания, чертежа, тех. карты, инструктаж.

2. Ознакомление с заданием и тех. документацией (занимает до 20 мин от всего времени).

3. Наладка оборудования на заданный режим работы, получение в кладовой инструментов и приспособлений.

4. В конце смены снятие приспособлений и сдача инструмента.

5. Сдача выполненной работы.

Подготовительно-заключительное время задается или на партию деталей или на дневное задание, если идет единая номенклатура изделий (детали одинаковые) и зависит от сложности выполняемой работы, оборудования и организации работы на участке.

Вспомогательное время подразделяется на время, связанное с изделием: кантовка, снятие, перемещение, измерение размеров, - оно, так же как и основное, может быть ручным и механизированным.

Время на обслуживание рабочего места складывается из затрат времени на поддержание рабочего места в порядке, складывание инструмента, подналадка оборудования, уборка огарков. В ряде случаев оно связано (вспомогательное время) со смазкой, очисткой от стружки и металлической пыли.

К нормируемому времени относится также время перерывов на отдых и естественные надобности.

Сумма затрат основного и вспомогательного времени в общем виде включается в штучное время. Тшт., которое и служит нормативом для оплаты труда, равно:

Тшт = То + tв + tоб + tотд (14)

Оперативное время дает сумма основного и вспомогательного:

Топ = То + tв (15)

Норма времени на изготовление партии изделий определяется:

Тпар = Тпз + ТштЧ n, (16)

где n - количество изделий, шт.

штучно-калькуляционное время - это сумма штучного и доли подготовительно-заключительного:

Тшк = Тшт + Тпз / n. (17)

Норма времени на изготовление какой-либо продукции может быть выражена количеством этой продукции изготовленной в единицу времени (мин.) - норма выработки:

Нв = Тсм / Тшк, (18)

где Тсм - время рабочей смены.

Нормирование заготовительных операций

Расчет времени ведется по табличным значениям, взятым из «Общемашиностроительных норм времени».

Правка

Лист для изготовления пояса верхнего поз. 1 и ребер жесткости поз. 4 поставляется размером - 6000Ч2000Ч12

Тн.о.= 14 мин;

Тн.о неполное оперативное время, мин.

Тшт = Тн.оЧК1ЧК2ЧК3 (19)

где К1 *К2 и К3 - коэффициенты соответственно учитывающие количество деталей в партии, прогиб листа и вид материала.

Тшк. = Тшт. + Тп.з. / n

где n - число деталей в партии, шт.

n= 1

Тп.з подготовительно-заключительное время, мин.

Тп.з = 7,0 мин.

Тшт =14,0Ч1,1Ч1,0Ч1,08=16,6 мин.

Тшк. = 16,6 + 7/1 = 23,6 мин.

Итого - 23,6 мин.

Пояс нижний поз. 2

Размеры листа -6000Ч1500Ч12

Тн.о.= 10 мин;

Тшт = 10Ч1,1Ч1,0Ч1,08 = 11,88 мин.

n = 1

Тшк. = 11,88 + 7/1 = 18,88 мин.

Итого - 18,88 мин.

Стенка поз. 3 и опорное ребро поз. 5

Размеры листа - 6000Ч2000Ч12

Тн.о.= 14 мин;

Тшт = 14Ч1,1Ч1,0Ч1,08 = 16,6 мин.

n = 1

Тшк. = 16,6 + 7/21 = 23,6 мин.

Итого - 23,6 мин.

Итого общее время на правку листового проката - 23,6+18,88+23,6= 66,08 мин. = 1,06 час.

Плазменная резка

Пояс верхний поз. 1 - 2 шт.

Ребро жесткости поз. 4 - 14 шт.

Размеры листа - 6000Ч2000Ч12

Масса листа -1123 кг

Скорость резки - 350 мм/мин. = 0,35 м/мин.

Вес заготовки

Пояс верхний поз. 1 = 445 кг

Ребро жесткости поз. 4 = 8 кг

Число деталей -16

То. = 3,3 мин.

Тн.ш. = 4,4

Тп.з. = 17,3 мин

Тшт. =·[(То + tв.р.)ЧLр. + tв.и.]Чк1 (20)

tв.р1. = 0,11 + 0,1 + 0,09 + 0,9 = 1,2 мин.

Lр. = 5970Ч2 +800Ч2+800Ч14+190Ч14 = 27400 мм =27,400 м

tв.и. = 0,5+ 0,15+ 0,05 + 2,8 + 2,4 + 2,1 + 1,8 + 0,2 = 10,0 мин

к1 = 1,12

Тшт. =·[(3,3 + 1,2)Ч27,400 + 10,0]Ч1,12 = 149,296 мин

Тшк. = Тшт. + Тп.з. / n

где n - число деталей.

Тшк. = 149,296 + 17,3 / 16 = 150,37 мин.= 2,50 час

Итого на вырезку 2,50 часа

Пояс нижний поз. 2 - 2 шт.

Размеры листа - 6000Ч1500Ч12

Масса листа -842 кг

Скорость резки - 350 мм/мин. = 0,35 м/мин.

Вес заготовки

Пояс нижний поз. 2 = 390 кг

Число деталей -2

То. = 2,9 мин.

Тн.ш. = 4,1

Тп.з. = 16,8 мин

Тшт. =·[(То + tв.р.)ЧLр. + tв.и.]Чк1

tв.р1. = 0,11 + 0,1 + 0,09 + 0,9 = 1,2 мин.

Lр. = 5970Ч2+700*2 = 12800 мм =12,800 м

tв.и. = 0,5+ 0,15+ 0,05 + 2,8 + 2,4 + 2,1 + 1,8 + 0,2 = 10,0 мин

к1 = 1,12

Тшт. =·[(2,9 + 1,2)Ч 12,800 + 10,0]Ч1,12 = 74,97 мин

Тшк. = Тшт. + Тп.з. / n

где n - число деталей.

Тшк. = 74,97 + 16,8 / 2 = 83,37 мин.= 1,38 час

Итого на вырезку 1,38 часа

Стенка балки поз. 3 - 1 шт.

Опорное ребро поз. 5 - 8 шт.

Размеры листа - 6000Ч2000Ч12

Масса листа -1123 кг

Скорость резки - 350 мм/мин. = 0,35 м/мин.

Вес заготовки

Стенка балки поз. 3 = 507 кг

Ребро жесткости поз. 4 = 62,4 кг

Число деталей -9

То. = 3,3 мин.

Тн.ш. = 4,4

Тп.з. = 17,3 мин

Тшт. =·[(То + tв.р.)ЧLр. + tв.и.]Чк1

tв.р1. = 0,11 + 0,1 + 0,09 + 0,9 = 1,2 мин.

Lр. = 5970 +920+1000Ч8+700Ч8 = 20490 мм =20,490 м

tв.и. = 0,5+ 0,15+ 0,05 + 2,8 + 2,4 + 2,1 + 1,8 + 0,2 = 10,0 мин

к1 = 1,12

Тшт. =·[(3,3 + 1,2)Ч20,490 + 10,0]Ч1,12 = 114,46 мин

Тшк. = Тшт. + Тп.з. / n

где n - число деталей.

Тшк. = 114,46 + 17,3 / 9 = 116,28 мин.= 1,58 час

Итого на вырезку 1,58 часа

Нормирование сборочно-сварочных операций

Для ускорения и упрощения нормирования сборки металлоконструкций под сварку применяют типовые нормы. Типовые нормы разрабатываются на группу аналогичных по конструкции узлов, собираемых в одинаковых организационно-технических условиях и различающихся между собой только размерами (например, балки тавровые и коробчатые, фермы, раскосы, цилиндрические обечайки, корпусы аппаратов, фланцы, штуцеры, тройники, отводы и т.д.).

Типовые нормы очень просты и удобны для оперативного нормирования, однако их серьезным недостатком является малая универсальность, ограниченная заданной группой типовых узлов и организационно-техническими условиями сборки.

Норма штучного времени на сборку металлоконструкций в целом (из отдельных деталей и узлов) определяется как сумма затрат времени на установку и крепление всех деталей и узлов.

Основное время сборки Т_ш это время сборки металлоконструкции под сварку в течение, которого происходит координация, соединения и крепления входящих в изделие деталей и узлов.

Вспомогательное время затрачивается на доставку деталей и узлов к месту сварки, проверку их качества, измерения, разметку места установки деталей.

При сборке металлоконструкции под сварку элементы основной и вспомогательной работы неразрывно связаны между собой, дополняют друг друга и практически трудноотделимы, поэтому расчет норм времени производят по нормативам операционного времени (Т_ш), представляющего собой сумму основного и вспомогательного времени.

Т_ш = Т_yi + Т_сн + Т_крi + Т_прихвi + Т_повi, мин (21)

где Т_уi-суммарное время на установку отдельных деталей в минутах.

Т_сн - время снятия собранного узла и установка на место складирования.

Т_крi - показывает время затрачиваемое на крепление и открепления деталей, при сборке с помощью различных видов зажимов.

Т_прихвi - зависит от длины прихватки, вида соединения, толщины металла, марки материала и способа сварки.

Т_повi - это время затрачиваемое на установку узла или детали в другое положение.

В операционное время также входит в виде коэффициента от основного времени время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

Тш.к = ТшЧК₁+Тпз/n (22)

Тш.к - штучное калькуляционное время, по которому производится оплата за выполненную операцию.

где n - количество деталей в партии на которую выдается задание.

К1-коэффициент учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности, равен 1,1.

Тш = [(То + tв.ш)ЧLш + t в.и]ЧК_2, мин (23)

где То - основное время сварки необходимое для выполнения одного метра шва, мин.

tв.ш - вспомогательное время связанное со швом, мин.

tв.ш = t_з + t_к + t _пер. (24)

где tз - время на зачистку и осмотр кромок до сварки, мин

t_к - время на зачистку и осмотр шва после сварки, мин

t _пер. - время на переход рабочего к началу шва, мин

tв.и - время связанное с изделием, мин

tв.и = t у.+ tсн + t кант.+ t вкл. уст.+ t кл. + t пер.+ tу.г (25)

где t у.-время на установку изделия на месте сварки, мин

t вкл. уст. - время на включение сварочного оборудования = 5 мин.

t кл - время клеймения узла = 0,1 мин на установку одного знака, мин

tу.г.= 0,1 мин на установку горелки к началу каждого шва;

t пер. - время на переходы рабочего к месту сварки;

t кант. - время на повороты изделия во время проведения сварочных работ, мин

К₂=1,12 - коэффициент, учитывающий обслуживание рабочего места и естественные надобности;

Lш. - длина шва в метрах.

Нормирование операций технологического процесса

10 Сборка - Узел 1

Произвожу нормирование по укрупненным нормативам

Т п.з = 10 мин.

Тшт. = УТу.i + УТкр.i + УТпов.i [мин], (26)

Т_шт1 = (2,9 + 0,5 + 4,0 + 6,2 + 0,7Ч5 + 6,2 + 0,7Ч5 + 3,5 + 0,13Ч2 + 0,5Ч20 + 42Ч0,45)Ч1,1 = 65,5 мин.

где К₁=1,1 - коэффициент, учитывающий обслуживание рабочего места и естественные надобности;

Тшк. = Тшт. + Тп.з. / n

где n - число деталей.

Тшк. = 65,5 + 10/3 = 68,8 мин = 1,14 час.

15 Сварка Узел 1

Тш = [(То + tв.ш)ЧLш + t в.и]ЧК_2, мин

То1 = 8,5 мин.

tв.ш = t_з + t_к + t _пер.

tв.ш = 0,3 + 0,4 + 0,15 = 0,85 мин

Lш1 =5970Ч4= 23,800 мм = 23,8 м.

tв.и = t у.+ tсн + t кант.+ t вкл. уст.+ t кл. + t пер.+ tу.г

tв.и = 3,8 + 3,7 + 2,4 + 5,0 + 0,1Ч3 + 0,1Ч4Ч2Ч2 + 0,1Ч4 + 0,2Ч8 = 18,8 мин

То2 = 5,7 мин.

Lш2 = 3770Ч2 = 7540 мм =7,54 м

К2=1,12

Тш = [(8,5+ 0,85)Ч23,8 + (5,7 + 0,85)Ч7,54 + 18,8]Ч1,12 = 348,8 мин = 5,49 час

...